5 курс / Хирургия детская / Повреждения_грудной_клетки_тупыми_предметами_биомеханика,_диагностика

Метод Мора называется методом перемещения эпюр.

Так как нам необходимо определить перемещение ребра в точк приложения сил и эпюра изгибающих моментов представлена в вид "x"F\ где х - коэффициент пропорциональности, то формулу 7 можн<

представить в следующем виде:

нагрузки и жесткость этих ребер примерно одинаковы, то формулу 5

можно записать в виде:

где п - количество ребер, участвующих в противодействии внешнему воздействию.

Т а к и м образом, предложенная нами биомеханическая модель

костного каркаса грудной клетки, представляет собой сложную

Глава 3. Теоретические аспекты биомеханического 53

моделирования грудной клетки

пространственную конструкцию. Она состоит из набора криволинейных рам - ребер, связанных с одной стороны балкой (грудиной) и закрепленной с другой стороны на основании (позвоночнике). Эта конструкция в достаточной степени приближения отражает особенности анатомического строения и характер деформации грудной клетки при нагружении внешней силой в плоскости реберного полукольца. Последнее позволяет при расчете силовых факторов и напряженного состояния ребра провести оценку возможных зон разрушений и величин разрушающих нагрузок.

Кроме того, с точки зрения биомеханики, изучение особенностей строения и механического поведения биологических конструкций представляет значительный интерес как для техники в связи с поиском новых, оптимальных форм и структур, так и для медицины в связи с вопросами лечения переломов и травм, защиты органов и тканей при работе в экстремальных условиях, а также с созданием новых материалов и конструкций для искусственных аналогов.

4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОВРЕЖДЕНИЙ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ У ДЕТЕЙ И ВЗРОСЛЫХ В РЕЗУЛЬТАТЕ УДАРОВ ТВЕРДЫМИ ТУПЫМИ ПРЕДМЕТАМИ

Установка механизма возникновения повреждений грудной клетки у детей в результате ударов тупыми предметами остается од­ ним из малоразработанных вопросов судебно-медицинской травмато­ логии. Большинство исследований выполнено травматологамиклиницистами при анализе множественных травм, шоковых состояний и т.д. (Г.Н. Цыбуляк, А.В. Низовой, 1973; Г.Д. Никитин, Н.К. Митюнин, 1976; Б.Д. Комаров, А.П. Кузьмичев, 1979; Н. R. Champion, W. I. Sacco, R. J. Lepperetal. 1980; К. N. Jones, 1980; KF Messmev 1983).

Так, многие авторы отмечают, что переломы ребер, грудины, лопатки у детей встречаются реже, чем у взрослых. Наиболее частые травмы груди у детей - ушибы, сдавления грудной клетки без разрывов

иповреждений внутренних органов, что обусловлено эластичностью реберного каркаса, подвижностью органов средостения и корня лег­ кого ( И.Г. Климкович, С И . Удрис, Пикалева Э.Э. и др. 1969; В.В. Красовский, А.И. Антонов, 1972; Г.А. Баиров, 1976; В.В. Бирюков и др., 1982).

Внастоящем разделе изложены данные о характере деформации

имеханизме образования повреждений грудной клетки у детей на ос­ новании анализа приктических наблюдений (52) и экспериментов на биоманекенах (54) при различных вариантах ударного воздействия твердыми тупыми предметами.

Наши данные сопоставляли с характером повреждений в резуль­ тате множественных ударов при травме грудной клетки взрослых, имеющихся в судебно-медицинской литературе (Д.Т. Бугуев, 1980).

4 . 1 . Повреждения грудной клетки при анализе экспертных наблюдений

Впрактических наблюдениях наиболее часто зафиксированы пе­ реломы 2-9 ребер по паравертебральным, лопаточным, средним под­ мышечным линиям. Сочетанное повреждение ребер чаще происходит

сповреждением ключиц, грудины, лопаток.

В13 случаях были отмечены повреждения первых ребер, из них в 6 случаях - переломы ключиц. Переломы первых ребер у детей попе­ речные, полные; в большинстве случаев были разгибательными, лока­ лизовались чаще по околопозвоночной, реже - по лопаточной, еше

Г пала 4. Сравнительная характеристика повреждений грудной клетки уде- 55

тей и взрослых в результате ударов твердыми тупыми предметами

реже - по подмышечным и средне-ключичным линиям, что объясняет­ ся хорошей защищенностью их лопаткой, ключицей и плечевой ко­ стью. Ключица повреждалась в средней и ли стальной трети, переломы полные, поперечные, прямые.

В 2-х случаях наружные повреждения отсутствовали, а в осталь­ ных в месте приложения силы отмечены кровоподтеки и ссадины.

Карманообразное расслоение мягких тканей в связи с незначи­ тельной жировой прослойкой не встречалось ни разу.

Нарушение целостности ребер зарегистрировано в 40 случаях, в остальных были повреждены органы грудной полости, лопатки или ключицы.

Наиболее часто встречались односторонние повреждения ребер (28), реже двухсторонние (26).

Повреждения одного - двух ребер мы выявили в 17 случаях, трех - пяти - в 50, шести - восьми - в 59, девяти - двенадцати - в 27 наблюде­ ниях.

Вподавляющем большинстве случаев переломы были по одной (56%) и, значительно реже, по двум анатомическим линиям (44%).

В4 случаях переломы располагались по трем анатомическим ли­ ниям (удар железнодорожным автотранспортом -2).

Всего в 40 случаях повреждений ребер в результате удара твер­ дым тупым предметом обнаружено 220 передомов (табл. 4.1)

Таблица 4.1.

Встречаемость переломов ребер а результате ударного воздействия твердого тупого предмета.

Глава 4. Сравнительная характеристика повреждений грудной клетки у де- 57 тей и взрослых в результате ударов твердыми тупыми предметами

Внутренняя костная пластинка испытывает деформацию сжатия. Переломы ребер обычно неполные. У взрослых при подобном удар­ ном воздействии на грудную клетку формируются, кроме выше пере­ численных повреждений, поперечные переломы ребер по среднеключичным линиям (примерно на 1,0 - 2,0 см кнаружи от границы хрящевой и костной частей ребра) и поперечные "разгибательные" пе­ реломы по лопаточной и околопозвоночной линиям. Кроме того, для них характерны неполные переломы ребер. При подобном виде трав­ мы повреждения ребер часто сопровождаются кровоизлияниями и разрывами в легких, печени, разрывами перикарда, кровоизлияниями в грудную и брюшную полости.

При направлении удара в БОКОВУЮ поверхность грудной клетки (рис. 4.2) формируются косо-поперечные переломы 2-9- ребер, обычно по лопаточной линии, что связано с уменьшением изгиба реб­ ра в среднем его отделе и резкого увеличения в заднем; с противопо­ ложной стороны изгиб ребра уменьшается на всем его протяжении.

Рис. 4.2. Удар широкой поверхностью сбоку.

У взрослых дополнительно формируются прямые разгибатель­ ные переломы ребер в месте удара по передней подмышечной или среднеключичным линиям.

Иногда костный каркас грудной клетки остается целым, повреж­ даются только мягкие ткани ( рис. 4.3) и внутренние органы: ушибы и кровоизлияния в легких, в сердце и средостение (вследствие сотрясе­ ния). Кроме этого отмечаются ушибы и ссадины мягких тканей верх­ них конечностей.

Рис. 4.3. Экспертное наблюдение № 101. Возраст 1 год 4 месяца. Падение с высоты 9-го этажа. Расслаивающее кровоизлияние в межреберные мышцы верхнего отдела правой боковой поверхности грудной клетки.

Мы обратили внимание на то, что при боковом воздействии плоской широкой ударяющей поверхностью в качестве опосредованно травмирующего "предмета" может выступать плечо, которое само при этом нередко повреждается при действии силы, превышающей предел его прочности.

В качестве примера приводим два наблюдения:

Экспертное наблюдение № 116. Остоятельства дела: Дима И., 8 лет, упал с нысоты 2-го этажа во время игры. Поступил в больницу. На рентгенограмме груд­ ной клетки признаков кровотечения в грудную полость нет. Через 6 часов зафик­ сирована смерть. В клиническом диагнозе указаний на тупую травму грудной клетки нет. При исследовании трупа обнаружены следующие повреждения:

-Контактные разгибательные переломы 1, 2, 3, 9, 10, 11 ребер слева, перелом I ребра справа; кровоизлияния под плевру и в ткань легких;

-Кровоизлияние в околопочечную клетчатку слева, разрывы ткани левой почки, разрыв селезенки, кровоизлияние в левый купол диафрагмы, 2 разрыва в области круглой связки печени, кровоподтек и две ссадины в поясничной области;

-Перелом костей свода и основания черепа с ушибом головного мозга;

-Две ссадины в области правого коленного сустава, перелом правой бед­ ренной кости, на наружно-боковой поверхности средней трети левого плеча ссадина продолговатой формы размерами 7 х 2,5 см, ссадина продолговатой формы

размерами 4 х 2см в области левого предплечья, ссадины на левой ягодице;

-Кровоизлияние в грудную и брюшную полости.

Падение произошло на твердый тупой предмет с преобладающей поверхностью соударения левой половины тела, левая рука препятст­ вуя действию широкой поверхности, сама выступила в качестве удли­ ненного предмета с ограниченной поверхностью, вызвав формирова­ ние нескольких локальных ( "прямых", " контактных" ) разгибательных переломов не диагностированных рентгенологически и клиниче­ ски (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Экспертное наблюдение № 116. Возраст 8 лет. Падение с высоты 2го этажа.

2, 3,9, 10,11 ребер в результате воздействия силы через плечо на грудную клетку (плечевая кость не пострадала).

Эпюры силовых факторов вдоль оси ребра от нагрузки в плоско­ сти реберной дуги и конкретный расчет напряженного состояния реб­ ра с пояснениями при данном виде воздействия представлены в при­ ложении №1 к главе 3.5 (рис. 1.4, 1.5).

Экспертное наблюдение № 97. Обстоятельства происшествия: Ольга С. 2-х лет, была "смертельно травмирована" дизель-поездом

При исследовании трупа были обнаружены множественные открытые пере­ ломы костей черепа. Множественные кровоподтеки и ссадины головы. Закрытый перелом правого плеча в средней трети. Перелом 2, 3 ребер справа. Кровоизлия­ ния в корни и ткань легких, связки печени, капсулу правой почки, разрыв печени.

Более подробное описание интересующей нас области: правое плечо под­ вижно в средней трети, по наружной его поверхности имеется кровоподтек в сред­ ней трети размерами 3 хЗ см. На фоне кровоподтека слабо выраженная такого же цвета поперечная полоса размерами 6 х 0,5 см, проходящая через центр кровопод­ тека. Последний расположен нижней своей границей в 55 см от подошвенной по­ верхности стопы. По наружно-задней поверхности левого плечевого сустава кро­ воподтек синего цвета, овальной формы размерами 2x2см. Аналогичный крово­ подтек на передней наружной поверхности верхней трети левого предплечья косо-

^еречного направления размерами 4x1 см. По вскрытии мягких тканей правого обнаружен перелом плечевой кости в средней трети. Линия перелома зубча-

60 Глава 4. Сравнительная характеристика повреждений грудной клетки у де­ тей и взрослых в результате ударов твердыми тупыми предметами

тая, на наружной поверхности кости имеются костные отломки, центральный от­ ломок здесь истончен. На внутренней поверхности следов выкрашивания нет, от­ ломки хорошо сопоставляются. Имеются переломы 2, 3 ребер справа. Линия пере­ ломов на 2 ребре расположена по средне-подмышечной линии. Направление пере­ лома косое. Перелом поднадкостничный. На наружной реберной пластинке на­ блюдается желобовидное вдавление, на внутренней - повреждений нет. По нижне­ му краю ребра идет продольная трещина длиной 0,4 см. Перелом 3 ребра двойной. Направление линии перелома по средне-подмышечной линии поперечное, перелом поднадкостничный. На наружной реберной пластинке наблюдается валикообразное вспучивание. У верхнего края ребра выявляются элементы выкрашивания. Внутренняя реберная пластинка цела. Направление перелома по околопозвоноч­ ной линии косое. На наружной реберной пластинке линия перелома имеет зигзаго­ образную форму, края перелома мелкозубчатые. Концы отломков направлены кнаружи. На внутренней пластинке повреждений нет. В области переломов имеют­ ся незначительные кровоизлияния в мягкие ткани.

В этом случае первичный удар был причинен выступающими частями подвижного состава по правой половине головы, туловища и правой руке девочки. В результате удара по левому плечу и его пере­ лома силовое воздействие трансформировалось на боковую поверх­ ность грудной клетки, вызвав формирование контактного разгибательного перелома второго и третьего ребер по средне-подмышечной линии и конструкционного сгибательного по околопозвоночной ли­ нии (рис. 4.5).

по лопаточной линии ( реже по околопозвоночной и заднеподмышечной). При этом происходит разгибание ребер в задних об­ ластях.

В нескольких случаях выявились переломы остистых отростков и тел позвонков, отмечались ссадины и кровоизлияния в мягкие ткани спины ( рис. 4.7), разрывы и кровоизлияния в легкие, в перикард (вследствие сотрясения). Нередко повреждения грудной клетки при подобном виде воздействия сопровождались черепно-мозговыми травмами.

Рис. 4.7. Экспертное наблюдение №121. Возраст 9 лет. Удар сзади широкой плоской поверхностью (кабина а/м "КАМАЗ"). Кровоизлияния в межреберные мышцы.